连锁不平衡现象

2020-12-29 00:00:00何斌
中学生数理化·自主招生 2020年8期

遗传平衡定律(H ardy-Weinberg平衡定律)是群体遗传学的理论基石,该定律在高中阶段描述的是一对等位基因在随机交配时基因频率和基因型频率的关系,在解答遗传题时,简洁高效。但是在解答两对等位基因独立遗传时的随机交配问题时,如果先将每对等位基因拆开,使用遗传平衡定律去计算,再利用两对结果相乘,是否可行呢?现在以2019年江苏卷第32题为例。

例1(2019江苏卷· 32,节选)杜洛克猪毛色受两对独立遗传的等位基因控制,毛色有红毛、棕毛和白毛三种,对应的基因组成如表1所示。请回答下列问题:

(2)已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的Fi均表现为红毛,F1雌雄交配产生F2。

④F2中棕毛个体相互交配,子代白毛个体的比例为 。

透过随机交配的实质可知配子法解得的答案是正确的,那么解法1错在哪里呢?

ACO8iuWoN8V3M6i4QnjUIQ==其实解法1是在连锁不平衡条件下误用遗传平衡定律。连锁不平衡表述为:对一给定群体,在雌雄性基因型比例相同和随机交配的情况下,若同时考虑两对等位基因,由于群体产生的配子没有达到预期的比例,类似存在连锁关系,所以这种不平衡也叫做配子相不平衡。在本题中由于bb和Aa、AA,aa和Bb、BB均捆绑,因此产生了配子类似与连锁的配子,不会出现AB配子,导致配子不平衡,进而出现连锁不平衡现象,所以本题不能用每对等位基因分开,分别用遗传平衡定律计算结果,再利用两个结果相乘的解法。

但是有些遗传题用解法1和解法2计算的结果是一致的,如下题。

例2家兔中獭兔的毛纤维长度比普通兔短,家兔的毛色和长度受两对等位基因控制。海狸色獭兔与青紫蓝普通兔杂交,F1相互交配,F2表现型及比例为灰色普通兔:青紫蓝普通兔:海狸色獭兔:青紫蓝獭兔一9:3:3:1。F2中灰色普通兔自由交配,产生青紫蓝獭兔的概率为

对于上述问题大家在解题时颇感疑惑,那么两对等位基因在何时能够达到遗传平衡呢?有学者证明,两对等位基因群体在基因型信息熵达到最大时的分布,正是该群体达到遗传平衡时的基因型频率分布,因此符合遗传平衡定律。

小结:对于两对等位基因是否能用遗传平衡定律,要看其基因型或配子是否是最大的随机分布(信息熵最大),若不是则不能用。

作者单位:江苏省镇江第一中学